[发明专利]微透镜阵列制造方法、固态图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造微透镜阵列的方法、制造固态图像传感器的方法和固态图像传感器。

背景技术

在固态图像传感器中，为了增大光接收部分的光收集效率，对于各像素布置微透镜，以与各光接收部分对应。彩色固态图像传感器可具有例如蓝色、绿色和红色滤色器。由于形成微透镜的材料具有折射率的波长色散(dispersion)，因此，具有相同形状的微透镜根据入射光的波长而具有不同的焦点位置。作为制造单芯片彩色CCD的方法，日本专利公开No.7-38075公开了通过改变用于形成蓝色、绿色和红色微透镜的抗蚀剂(resist)膜的厚度来形成不同形状的蓝色、绿色和红色微透镜的方法。

在日本专利公开No.7-38075中公开的方法中，由于用于形成微透镜的蓝色、绿色和红色抗蚀剂膜必须具有不同的厚度，因此，必须对于各颜色执行曝光工艺和显影工艺。制造工艺的数量增加，并且，会在不同颜色的微透镜之间出现对准误差。另外，由于抗蚀剂膜形成工艺，因此曝光工艺和显影工艺必须被执行多次。先形成的微透镜的形状因形成剩余微透镜的工艺而发生改变。

发明内容

本发明的第一方面是要提供有利于简化微透镜阵列的制造工艺和/或防止微透镜之间的对准误差的技术。

根据本发明的第一方面，提供一种制造微透镜阵列的方法，该方法包括：在包含多个光接收部分的结构上形成抗蚀剂膜；使用其中布置有用于形成多个微透镜的多个透镜图案的光掩模将所述抗蚀剂膜曝光；通过将曝光后的抗蚀剂膜显影来形成抗蚀剂图案；以及通过退火所述抗蚀剂图案来形成多个微透镜，其中，所述多个透镜图案包含具有相互不同的曝光光透射率分布的透镜图案。

本发明的第二方面是要提供有利于简化固态图像传感器的制造工艺和/或者防止微透镜之间的对准误差的技术。

根据本发明的第二方面，提供一种制造固态图像传感器的方法，该方法包括：形成包含多个光接收部分的结构；在所述结构上形成抗蚀剂膜；使用其中布置有用于形成多个微透镜的多个透镜图案的光掩模将所述抗蚀剂膜曝光；通过将曝光后的抗蚀剂膜显影来形成抗蚀剂图案；以及通过退火所述抗蚀剂图案来形成多个微透镜，其中，所述多个透镜图案包含具有相互不同的曝光光透射率分布的透镜图案。

本发明的第三方面是要提供具有新颖的结构的固态图像传感器。

根据本发明的第三方面，提供一种固态图像传感器，所述固态图像传感器包含具有焦点检测功能的第一像素和不具有焦点检测功能而获得图像信号的第二像素，所述第一像素包含第一光接收部分、第一微透镜和被布置在第一光接收部分和第一微透镜之间的具有开口的遮光膜，并且，第二像素包含第二光接收部分和第二微透镜，其中，第一微透镜和第二微透镜具有相互不同的焦距，并且，第一微透镜在合焦(in-focus)状态中焦点位于所述开口中。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1包括图1A～1D，其中，图1A～1D是例示在第一实施例中使用的光掩模的示图；

图2A表示第一实施例的固态图像传感器及其制造方法；

图2B是示出根据第一实施例的固态图像传感器的结构的示图；

图3A～3C是用于解释第二实施例的示图；

图4是用于解释第三实施例的示图；

图5A～5C是用于解释第三实施例的示图；

图6是例示微透镜之间的对准误差的示图；

图7是例示正感光抗蚀剂材料的感光度(sensitivity)曲线的曲线图；

图8A～8D是用于解释第四实施例的示图；

图9A～9C是用于解释第四实施例的曲线图；

图10A～10C是用于解释第五实施例的曲线图；

图11是用于解释第五实施例的示图；

图12A～12C是用于解释第六实施例的示图；

图13A和图13B是用于解释第六实施例的曲线图；

图14A和图14B是用于解释第七实施例的曲线图。

具体实施方式

将参照图6来描述当通过多个光刻工艺形成不同类型的微透镜时这些不同类型的微透镜之间的对准误差。在图6所例示的固态图像传感器中，在两种类型的微透镜91和92中的微透镜91中存在由对准误差导致的偏移15。相应地，偏移15的存在使得微透镜91的焦点位置(在沿图像感测表面的方向上的位置)偏离设计位置。出于这种原因，具有微透镜91的像素的感光度与具有微透镜92的像素的感光度不同。